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突破制氫技術(shù)“短板”則是氫能規(guī)模化推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)

2020-10-28 14:25  來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)   瀏覽:  

10月19日—22日, 2020聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì)在廣東佛山舉行。與會(huì)專家表示,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)雖初步形成產(chǎn)業(yè)鏈和實(shí)現(xiàn)小范圍產(chǎn)業(yè)化示范,但仍處于探索期。

未來(lái),盡快突破制氫技術(shù)“短板”則是氫能規(guī)模化推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

“綠氫”占比較低

中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬(wàn)鋼認(rèn)為,氫能作為眾多一次能源轉(zhuǎn)換、傳輸和融合交互的紐帶,將在我國(guó)能源體系中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。當(dāng)前,全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)趨于成熟,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景可觀。

中國(guó)政府歐洲事務(wù)特別代表吳紅波認(rèn)為,當(dāng)前我國(guó)氫氣年產(chǎn)量世界第一、金屬儲(chǔ)氫材料年產(chǎn)銷量世界第一,同時(shí),已經(jīng)形成了京津冀、華東、華南及華中四個(gè)區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群。“我國(guó)在氫能和燃料電池兩大技術(shù)攻關(guān)領(lǐng)域,堅(jiān)持戰(zhàn)略引領(lǐng)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),加快產(chǎn)業(yè)布局,堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向,擴(kuò)大國(guó)際合作,推進(jìn)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”

吳紅波指出,雖然氫氣產(chǎn)量世界第一,但當(dāng)前我國(guó)制氫原料70%為煤炭和天然氣,“綠氫”占比低。化石燃料生產(chǎn)的氫能是以碳排放和空氣污染為代價(jià),并非真正的清潔能源。“光伏發(fā)電成本已經(jīng)比10年前降低了80%以上,氫能要在可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)中勝出需要進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)性,制氫則是突破口。”

制氫突破是前提

在原國(guó)務(wù)院參事徐錠明看來(lái),未來(lái)氫能發(fā)展想要發(fā)展,幾大問題要想透徹:“氫是什么,氫從哪里來(lái),用什么樣的氫,怎么樣才能用好氫,如何打造氫能產(chǎn)業(yè)鏈?”同時(shí),還要做好氫能的質(zhì)量、計(jì)量工作、解決綠色、安全等相關(guān)問題。

“氫能,被冠以未來(lái)能源和清潔能源的美譽(yù),發(fā)展氫能是人類能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路,世界各國(guó)已經(jīng)開始啟動(dòng)對(duì)氫能的研究和嘗試,目前氫能的利用技術(shù)逐漸趨于成熟,氫燃料電池已經(jīng)開始商用化,氫能汽車和氫能汽輪機(jī)等一些綠色產(chǎn)品已開始投入市場(chǎng)。我國(guó)是第一產(chǎn)氫大國(guó),具有豐富的氫源基礎(chǔ),氫能和燃料電池已經(jīng)提升到戰(zhàn)略性能源技術(shù)高度。”歐洲科學(xué)院院士余家國(guó)表示,“未來(lái),氫能規(guī)模化應(yīng)用將提高對(duì)制氫技術(shù)的要求。高效、低成本、大規(guī)模制氫技術(shù)中國(guó)時(shí)代的迫切需求。”

鼓勵(lì)制氫技術(shù)創(chuàng)新

制氫一直以來(lái)是我國(guó)氫能發(fā)展的“卡脖子”難題,如何高效制取相對(duì)環(huán)保的“藍(lán)氫”和“綠氫”,如何開拓思路、攻克技術(shù)瓶頸,自然成為了行業(yè)專家的研究重點(diǎn)。

中國(guó)科學(xué)院院士郭烈錦介紹了“煤炭超臨界水制氫”的技術(shù)。該技術(shù)“以水為基、水煤直接接觸”,讓二氧化碳自然富集,清潔高效制氫。“這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的高效潔凈低碳轉(zhuǎn)化,同時(shí)能有效解決環(huán)境污染問題。”

澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士劉科則展示了另一種技術(shù)路徑,甲醇在線制氫系統(tǒng)。據(jù)介紹,甲醇是非常好的液體儲(chǔ)氫、運(yùn)氫載體,氫能汽車通過車載甲醇制氫與燃料電池系統(tǒng)集成,可實(shí)現(xiàn)氫氣即產(chǎn)即用、即時(shí)制氫發(fā)電。而且該系統(tǒng)在效率與成本上均具備優(yōu)勢(shì)。在劉科看來(lái),基于甲醇的氫燃料發(fā)電,還將是未來(lái)5G電源供應(yīng)和分布式能源的發(fā)展方向。

而應(yīng)用更為廣泛的則是“光催化制氫”,歐洲科學(xué)院院士余家國(guó)表示,“光催化制氫利用太陽(yáng)光催化分解制備氫氣,光催化材料和技術(shù)在解決能源和環(huán)境問題方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景。目前,美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)都在重點(diǎn)開展光催化分解水制氫的研究。”

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